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[환경 오염] 산성비

산성비1. 산성비(1) 산도: 산성의 정도를 나타내는 척도로, PH 값으로 나타낸다.1 PH: 수용액 속의 수소 이온 농도 [H+]를 나타내는 값으로, 다음과 같이 정의한다.pH = -log[H+]2 PH와 액성: 산성은 pH〈 7, 중성은 pH = 7, 염기성은 pH 〉7이다.(2) 산성비1 용어의 정의공기 중에는 원래 평균 353ppm의 탄산가스가 존재하므로 이것이 공기중의 물방울과 반응하면 약산성인 탄산(H2O＋CO2→H2CO3)으로 되며, 이때는 pH 5.6이 된다. 따라서 오염되지 않는 깨끗한 공기 중에 내리는 비는 이 정도의 pH를 보인다고 할 수 있는데, 보통 pH 5.6 이하의 비를 산성비라 한다.2 용어의 등장- 영국의 화학자이자 기후학자인 Rober Angus Smith가 1872년 산업혁명 초기에 영국 맨 체스터 지역에 내린 산성의 빗물을 표현하기 위해 이 용어를 처음 사용하였다.- 20세기에 대기화학과 분석화학의 발달로 인하여 빗물의 산성도를 pH로 표현하기 시 작 하였으며 1948년 스웨덴의 Egner가 최초로 산성비 측정망을 설치·운영하였다.- 1961년 스웨덴의 Svan Oden등이 지표수 측정망을 운영하여 산성비의 원인이 대기오염 물질의 장거리 이동임을 알아내고 빗물의 주요 이온과 산성도에 계절적 변화가 있음을 발표한 바 있다.- 그의 주장에 근거하여 스웨덴은 1차 유엔환경회의에서 산성비에 대한 피해 영향을 제 기하였으며 그 이후로 산성비는 범지구적인 관심의 대상이 되는 용어로 부각되었다.(3) 산성비의 생성 과정1 산성비의 원인 물질: 이산화황(SO2), 질소 산화물(NO2)- 이산화탄소(CO2)대기중의 이산화탄소가 녹아 탄산이 형성되어 약한 산성을 띤다. 그 때의 pH는 5.6정도이다. ◁ 정상대기의 영향이므로 산성비로 간주하지 않는다CO2 + H2O → H2CO3 --> H2CO3 → 2H+ + CO32-- 이산화황 (SO2)발전소나 공장에서 석탄, 석유(주로 벙커C유나 중유) 등 화석연료가 연소할 때, 그속에 포함된 황이 연환되어 토양을 산성화 시켜 토양내의 미생물을 죽게하고 결국 식물도 살아갈 수 없게된다. 또한 물에 녹아들어 물도 산성화시키게 된다.- 식물의 생장에 필요한 무기염류를 녹여 없앤다.(식물 생장 억재)- 토양 속의 미생물을 죽여 토양의 유기물 분해를 방해한다.2 물에 미치는 영향물의 순환은 주로 강수와 증발에 의해 일어나는 데 지상에 도달한 빗물은 토양에 흡수 되거나 유출되어 담수 생태계에 도달하게 된다. 담수는 비나 육지의 지표수에서 들어 오는 오염물질이 계속해서 순환하지 못하고 축척되게 된다.세계보건 기구에 따르면 pH5.5 의 빗물에서 박테리아가 죽기 시작하고 pH 4.5 이하에 서 대부분의 물고기나 양서류가 생식력을 잃는다고 하였다. 그리고 토양 산성화로 유 출되어 유입된 Al은 어류의 아가미에 영향을 미쳐 호흡불능을 만든다. 다른 중금속 류 는 먹이 사슬에 유입되어 샘물농축을 일으켜 담수생태계의 최종 소비자에게 많은 양 축 적되어 결국 생장을 방해하거나 죽게 만든다.- 호수나 하천의 밑바닥에서 유해 금속(알루미늄, 망간 등)을 녹여 수질을 오염시킨다.- 산성을 띤 물이 유입됨으로써 하천이나 호수가 산성화되어 물고기가 살 수 없게 된 다.{{산성비에 의한 물고기떼죽음※ 물의 pH 값과 수생 생물이 살 수 있는 범위{수생 생물생존 한계 pH갑각류, 달팽이, 연체동물5.9연어, 송어, 잉어류5.8곤충류, 동물성 플랑크톤5.0농어, 꼬치고기5.0뱀장어, 열기4.53 식물에 미치는 영향산성비는 대기중의 오염물질, 황산과 질산을 포함하는데 이들은 식물체의 잎에 부착해 흡수되거나 씻겨내려간다. 식물체의 잎에 흡수될 경우 산이 가지고 있는 탈수성과 반응 성에 의해 잎이 부식되는데 그 결과 식물의 잎이 하얗게 되고 구멍이 생기고 엽록소가 파괴되어 잎이 누렇게 되어 조기 탈락하는 현상이 일어나게된다. 즉 질산염이 잎에 흡 수되면 잎속의 K+ 와 H+ 이온이 질산염과 치환되어 잎속의 양분을 용탈시키고 식물 체 잎의 양분이 줄어 들면서 식물병과 해충에 대한 저항성이 작아져 나속 구조물, 시멘트 건축물 등을 부식시킨다.예) 우리나라 도시의 고가 도로에 생긴 시멘트 고드름 등{{{{{{{5 인체에 미치는 영향산성비로 인한 인체에의 피해는 눈과 피부에 질환을 주거나 중금속 용해 증가로 식수 및 식품원료 중금속 축적 등을 초래하게 되는데 1974년 pH 3-4의 강우로 일본의 동경 등 6 개 지역에서 32,546명의 피해자가 보고되었고, 1981년에는 伊勢崎市에서 pH 2.86의 비로 여러명의 피부질환자가 보고되었다. 또한 최근 보도에 따르면 스웨덴에서 국민학생의 갈 색머리가 초록색으로 변한 원인이 조사결과 산성비에 의한 구리가 녹아든 음료수를 마셨 기 때문이라고 밝혀졌다.- 산성비를 직접 맞게 될 경우 피부염, 통증 등을 유발한다.- 산성비에 오염된 농작물이나 물고기 등을 섭취할 때, 각종 질병을 유발한다.{(2) 산성비의 대책; - 산성비의 원인이 되는 이산화황과 질소 산화물의 배출을 줄여야 한다.- 천연 가스처럼 황을 포함하고 있지 않은 연료를 쓰거나, 연료에 들어 있는 황을 제거하고 사용한다.1 발전소나 공장의 굴뚝에 탈황(이산화황 제거 장치) 기구 설치{* 탈황 장치: 황 산화물을 염기성 물질이 산화칼슘으로 중화시켜 아황산칼슘의 앙금 을 만든다.* 촉매 변환기: 산화질소를 공기의 성분인 질소와 산소로 분해시킨다.2 자동차의 내연 기관 개량( 자동차의 배기 장치에 촉매 변환기를 설치한다){3 화석 연료의 사용 줄임4 가정에서 연탄이나 석유 보일러의 사용 줄임5 대기오염 감시체제 확립6 대체 에너지 개발▶ 원자력 에너지- 원자력 발전소의 건설비용은 석유 화력 발전소보다 약 2배정도 비싸지만 전기를 생산하는데 드는 비용은 석유 화력 발전소의 70% 밖에 들지 않으며 철저한 안전 관리, 핵폐기물의 적정처리 등만 완벽하면 석유보다 훨씬 유리한에너지원이 될 수 있다.▶ 태양 에너지- 태양 에너지는 태양 내부의 수소 원자 핵융합 반응에 의해 생성되는데, 1시간 동안 지구에 비춰지는 양만 해도 인류가 1년 동안 사용하는 에너지의 5배나 된다.을 실시했다. 그 결과 대기 오염의 물질의 이동 상황이 대륙적인 규 모에 종합적으로 이루어지고 있다는 사실이 파악되었다. OECD 협력계획에는 유럽 11 개국이 참가했는데 1977년 후반에는 전체 유럽이 참가해 [유럽에서 대기오염 물질의 광 역적인 이류를 감시, 평가하기 위한 협력 계획] 즉 [구주 감시평가계획(EMEP)]이 발족 되어 현재에 이르기까지 유럽에서 산성비 관측, 대기 화산 모델을 이용한 산성강하 물 량 예측 등의 감시 평가활동이 이루어지고 있다. 산성비가 지구 규모의 문제로 되었지 만, 방지를 위한 국제적 대응은 아직 유럽과 북미의 몇몇 나라를 중심으로 이루어지고 있는데 지나지 않는다. 1972년 6월에 스톡홀름에서 개최된 유엔환경개발회의에서, 스웨 덴 정부는 ‘대기 및 降水 중의 유황이 환경에 미치는 영향’에 관한 보고를 하고, 환 경의 산성화 문제에 대한 국제적 대처의 필요성을 호소하여 국제적인 논의가 시작되었 다. 1977년에는 노르웨이에 의하여 산성비 방지를 위한 국제조약이 제안되었다. 1979년 1월 유엔유럽경제위원회의 환경장관회의가 비인에서 개최되고, 이 문제에 관한 최초의 국제조약으로 ‘장거리 국경통과 대기오염조약’이 채택되어 1983년 3월에 발효되었다. 이 조약에서는 가맹국에서 국경을 통과하는 대기오염에 대해 최선의 방지책을 취하도록 요구함과 동시에 오염물질 제거기술의 개발, 산성비의 영향연구, 실태조사와 정보교환, 국제협력 등의 추진을 주창하였다. 그 후 이 조약에 기초하여 산성비의 주된 원인물질 인 황산화물과 질소산화물의 삭감을 목적으로 하는 의정서가 체결되었다. 1984년 3월에 오타와에서 개최된 ‘산성비에 관한 캐나다 유럽환경장관회의’에서의 선언에 이어, 1985년에 ‘황 배출 또는 국경통과 이동의 최저 30% 삭감에 관한 1979년 장거리 국경 통과 대기오염조약 의정서(헬싱키 의정서)’가 체결되었다. 이 의정서에서는 유황의 배 출량을 1993년까지 1980년에 비하여 30% 삭감할 것을 정하고 있다 (현재 18개국 비준)한사람이 멈추게 할 수 있을 것 같지 않지만 산성비를 포함한 많은 환 경 문제가 개개인의 활동에 관계된다. 개개인은 조그마한 활동으로 자연을 살릴 수 있 다. 우선 환경문제에 대해 무엇을 해야 하는지를 아는 책임감이 필요하다. 아무도 사용 하지 않는 불을 끄며 전기를 절약하는 사소한 일부터가 필요한 것이다. 이런 사소한 일이 전기를 아끼는 행동이 전기를 덜 생산하게 되고 발전소가 줄면서 그로부터 나오 는 오염물질을 줄이는 궁극적 목표를 달성하게 되는 것이다. 또한 카풀제도나 대중교 통의 이용, 걷기등 으로서는 배기가스를 줄일 수 있다.이런 개개인들의 노력이 모여 커다란 결과를 가져온다(3) 산성비에 관련된 문제점1 피해 규모 추산이 곤란하다.2 국민적, 정치적 합의 도출이 어렵다.3 원인 규명이 곤란하다.4 국가간 이해 관계와 책임 문제가 모호하다.3. 우리나라의 산성비(1) 우리나라 산성비의 특징{우리나라의 빗물은 초기 빗물보다 후속 빗물의 산성도가 더 높은 특징이 있다. 그 이유는 우리나라의 경우 초기 강우에 의해서 제거되기 쉬운 먼지가 대기 중에 존재하다가 강우시 흡수되어 빗물을 중화시키기 때문이다.서울의 경우 계절적 변화를 보면 가을, 겨울에 pH 가 4.8 부근으로 비교적 낮았고, 여름(5.5), 봄( 6.2) 이 상대적으로 높았다. 여름철의 pH가 높은 것은 여름철에 강수량이 집중되고 강우 강도가 높아서 초기 강우의 pH가 낮으나 후속 강우의 pH는 5.6 근방을 보이기 때문이다. 봄철에는 강우 강도가 적고 가뭄에 의해서 토양 먼지와 장거리 이동하는 황사의 영향으로 빗물 중 양이온이 풍부하게 존재하기 때문이다. 가을과 겨울에는 화석연료의 사용이 증가하여 대기 중 황산화물, 질소산화물이 증가하여 산성도를 높이는 것으로 보인다.우리나라의 산성비 특성은 빗물을 중화해 주는 먼지 때문에 나타난다고 해도 과언이 아니다. 황사 현상이 있을 때에나 대기 중 먼지 성분이 다량 존재할 경우에는 pH 7 이상인 알칼리비가 내리기도 한다.(2) 주요도시 산성비 현황{지.

자연과학| 2004.05.07| 11페이지| 1,000원| 조회(639)

산성비, 환경오염, 오존층파괴

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정의S1{*************10612*************3***************************************24*************13S2{**************************7**************************1**************************71205149S3{*****************************************************************7*************143115212S4{7****************************************************7**************************11127214S5{**************************2*************3**************************1*************0910453S6{*************334*************1****************************************************760813S7{*************1**************************1*************410156*************1*************S8{13**************************1*************271

공학/기술| 2004.05.06| 20페이지| 1,000원| 조회(846)

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